3R Im Zeichen der Kanäle (Vorschau)

Bild 6: Schweißung einer 1.000 mm Muffe
Bild 7: Spannelement
rameter durch mechanische Prüfungen verifiziert. Bild 5
zeigt die entsprechenden Festigkeiten und exemplarisch
Bruchbilder der geschweißten Verbindungen.
Beim Vergleich der Ergebnisse der Zugprüfungen von
geschweißten Proben mit denen des ungeschweißten Materials
lassen sich so genannte Schweißfaktoren berechnen.
Die erreichten Kurzzeitzug-Schweißfaktoren lagen
dabei im Bereich zwischen 0,90 und 0,94. Das duktile
Bruchverhalten der einzelnen Probekörper deutete auf eine
qualitativ hochwertige Verbindung hin.
Die anschließenden Messungen der Oxidations-Induktions-Zeit
(OIT) in der Schweißzone deuteten auf einen sehr
geringen Stabilisatorabbau hin, das ebenso einen Hinweis
auf die optimal entwickelten Schweißparameter liefert.
Zeitstand-Innendruckversuch
Für den Zeitstand-Innendruckversuch wurde eine 1.000
mm Verbindung hergestellt. Die Rohre wurden mit einem
Vorschweißbund und mit Hilfe einer Los-Blindflanschverbindung
an den Enden verschlossen (vgl. Bild 6).
Eine Zeitstand-Innendruckprüfung wurde nach DIN EN
12201-3 in Anschluss an die Vorkonditionierung von 24
Stunden mit folgenden Prüfbedingungen durchgeführt:
Zeit:
100 h
Temperatur: 20 °C
Umfangsspannung: 12,4 MPa
Prüfdruck: 24,8 bar
Die Zeitstand-Innendruckprüfung wurde erfolgreich
durchgeführt und die von der DIN EN 12201-3 an eine
Heizwendelschweißverbindung gestellten Anforderungen
erfüllt.
Der Zeitstand-Innendruckversuch bestätigte somit
die optimierten Schweißparameter für eine Heizwendelschweißverbindung
für Rohre 1.000 mm.
Bewertung der Ergebnisse
In Rahmen dieses Projekts wurden Heizwendelschweißparameter
für Rohrsysteme mit großen Durchmessern
erfolgreich entwickelt und überprüft. Mit Hilfe eines mathematischen
Tools, das auf mehreren Extrapolationen
basiert, können dabei die entsprechenden Parameter auch
auf die zu schweißende Rohrdurchmesser (bis zu einem
Außendurchmesser von 2.500 mm) angepasst werden.
Die Prüfung bzw. Verifizierung der Qualität solcher
Verbindungen (z. B. durch Zeitstand-Innendruckprüfungen)
war jedoch aus technischen Gründen nur bis zu einem
Außendurchmesser von 1.000 mm möglich.
In dieser Forschungsarbeit wurde insbesondere auf die
Energienutzung (Haupteinflussfaktor bei der Parameterentwicklung)
während des Schweißvorgangs eingegangen.
Als Störfaktoren (zunehmend mit steigendem Durchmesser)
haben sich allerdings bei den Schweißungen die
Ovalitäten der Rohre und der Muffen im Laufe des Projekts
herauskristallisiert. Probleme bei der Verarbeitung
von Großrohren waren allerdings in erster Linie auf Formabweichungen
(Ovalität und Abplattungen) zurückzuführen.
Für die Verbesserung des Passungsverhältnisses bei
Muffenbauteilen und Spaltüberbrückung während des
Schweißvorgangs könnte z. B. eine Vorwärmtechnik ein-
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